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C# ReaderWriterLockSlim使用方法 C#如何实现高效的读写锁

月夜之吻

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发布时间:2026-02-04 10:17:03

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来源于php中文网

原创

ReaderWriterLockSlim 因允许多读单写、用户态实现轻量,比 lock 和 Monitor 更适合读多写少场景;但不支持递归(默认)和跨 await 持锁,需手动释放锁并注意锁粒度与状态安全。

c# readerwriterlockslim使用方法 c#如何实现高效的读写锁

ReaderWriterLockSlim 为什么比 lock 和 Monitor 更适合读多写少场景

因为 ReaderWriterLockSlim 允许多个线程同时读、但写时独占,而 lock 无论读写都串行。在缓存、配置、只读集合等读远多于写的场景下,它能显著提升并发吞吐量。

注意:它不是 ReaderWriterLock 的简单升级版——后者已标记为过时,且内部使用事件内核对象,开销大;ReaderWriterLockSlim 是用户态实现,轻量,但不支持递归获取(除非显式开启)。

  • 默认不支持同一线程重复进入读锁(EnterReadLock 调用两次会死锁),需构造时传入 LockRecursionPolicy.SupportsRecursion
  • 不支持跨 await 边界持有锁(即不能在 async 方法中 await 前加锁、await 后解锁),否则会抛出 SynchronizationLockException
  • 写锁优先级高于读锁:一旦有线程调用 EnterWriteLock,后续的 EnterReadLock 会被阻塞,直到写锁释放

正确初始化和基础读/写模式

声明时推荐使用 new ReaderWriterLockSlim(LockRecursionPolicy.NoRecursion)(默认值),除非你明确需要递归读锁;避免用无参构造函数,防止未来行为变化。

典型用法是配合 try/finally 确保解锁,因为 Dispose() 不会自动释放锁,必须手动调用 ExitReadLock()ExitWriteLock()

private readonly ReaderWriterLockSlim _rwLock = new ReaderWriterLockSlim(LockRecursionPolicy.NoRecursion);
private List _cache = new List();

public string ReadFirst()
{
    _rwLock.EnterReadLock();
    try
    {
        return _cache.FirstOrDefault();
    }
    finally
    {
        _rwLock.ExitReadLock();
    }
}

public void AddItem(string item)
{
    _rwLock.EnterWriteLock();
    try
    {
        _cache.Add(item);
    }
    finally
    {
        _rwLock.ExitWriteLock();
    }
}

如何安全处理超时与取消

EnterReadLock(int millisecondsTimeout)EnterWriteLock(int millisecondsTimeout) 支持超时,返回 bool 表示是否成功获取锁。超时后不要假设锁已被获取,也不能调用 ExitXxxLock()

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没有原生 CancellationToken 支持,但可通过 SpinWait + 循环轮询 + IsCancellationRequested 模拟(不推荐高频轮询)。更实际的做法是:设置合理超时(如 100–500ms),捕获 TimeoutException 后降级或重试。

  • 超时值设为 -1 等价于无限等待(同无参版本)
  • 设为 0 表示“仅尝试一次”,立即返回 false 若锁不可用
  • 不要在高竞争场景下依赖长超时,容易引发请求堆积

常见误用与性能陷阱

最常被忽略的是锁粒度问题:把整个方法体包在 EnterWriteLock 里,却在锁内做了 IO、远程调用或复杂计算,导致其他读写线程长时间阻塞。

另一个隐蔽问题是“读锁中修改共享状态”——看似只读,实则调用了可能改变内部状态的属性或方法(例如 List.Count 安全,但 ObservableCollection.Count 可能触发通知)。

  • 写锁中尽量只做内存操作;耗时逻辑(如文件写入、HTTP 请求)应移出锁外,先计算好结果再进锁更新字段
  • 避免在读锁中调用未审查的第三方方法,尤其涉及事件触发、数据绑定或 LINQ ToObjects 的 ToList() 等可能隐式修改源集合的操作
  • TryEnterReadLockTryEnterWriteLock 返回 true 后,必须配对调用对应 ExitXxxLock(),否则锁泄漏,最终导致所有线程卡死

真正难的不是调用几个方法,而是判断哪段代码该进读锁、哪段该进写锁、以及有没有漏掉边界条件下的状态不一致风险。

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